鸟类聚群对抗细菌

热带非洲鸟类比北方或迁徙鸟类对某些病原体具有更强的免疫力

草地鹨。

Abi Warner Getty Images 

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每年秋季进入冬季时,欧洲和亚洲的许多鸟类都会收拾行装,向南飞往热带非洲的阳光下享受温暖。当春天来临时,它们会返回温带古北区交配和抚养后代。研究人员想知道为什么这些长途飞行者不会得旅行者腹泻。

瑞典隆德大学的生态学家艾米丽·奥康纳说:“当我们出国度假时,我们需要各种疫苗接种。” “但是鸟类没有药物保护的选择。这让我们感到困惑:它们是如何如此出色地应对对我们来说如此困难的事情的?”

为了找出答案,奥康纳和她的同事将1300多种鸣禽分为迁徙性、非洲久居型或古北区久居型——最后一个的例子是草地鹨(如图所示)。然后,他们从32个物种的代表性子集中捕获了野生鸟类,采集血液样本进行基因分析。研究人员正在寻找编码一类称为MHC-I的免疫系统蛋白质的基因,这些蛋白质参与识别病原体。奥康纳说,这种基因的数量越多,动物的免疫系统可以检测到的入侵者种类就越多。


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通过这项衡量,非洲久居型鸟类的免疫系统最为强大。由于大多数古北区鸟类最初起源于热带地区,后来向北扩散,研究人员怀疑这些物种的MHC-I多样性较低。研究结果于5月发表在《自然生态与进化》杂志上。

奥康纳说:“迁徙性鸟类由于其生活方式,必须应对两组不同的病原体。” “我原本期望它们拥有所有群体中最高的基因多样性,所以我真的很惊讶地发现它与欧洲鸟类非常相似。”

幼鸟在刚孵化后最容易感染病原体,繁殖的压力也使它们的父母更容易生病。奥康纳怀疑,出于这两个原因,进化可能促使迁徙物种倾向于与北方常见病原体的抵抗力相关的基因,而牺牲了那些抵抗热带细菌的基因。

埃克塞特大学进化生物学家卡米尔·博诺德说,另一种可能是,迁徙物种可能投资于其他形式的非病原体特异性免疫力,她没有参与这项研究。“我们现在需要进一步探索迁徙物种是否在对抗病原体方面投入较少,”博诺德说,“而在其他类型的免疫过程方面投入更多。”

杰森·G·戈德曼 是一位常驻洛杉矶的科学记者。他曾为《大众科学》、《洛杉矶》杂志、《华盛顿邮报》、《卫报》、BBC、《保护》杂志和其他刊物撰写关于动物行为、野生动物生物学、保护和生态学的文章。他为《大众科学》的“60秒科学”播客撰稿,并且是《科学博客:基本指南》(耶鲁大学出版社)的联合编辑。他喜欢在电视和广播上分享他的野生动物知识,并经常向公众谈论野生动物和科学传播。

更多作者:杰森·G·戈德曼
大众科学杂志第319卷第4期本文最初以“群体免疫”为标题发表于大众科学杂志第319卷第4期(),第16页
doi:10.1038/scientificamerican1018-16a
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